ไขปริศนาแห่งศตวรรษ: ฟ้าผ่ามาจากไหน?

หลายศตวรรษที่ผ่านมา ฟ้าแลบถือเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอันลึกลับ ซึ่งอธิบายได้ด้วยตำนานและนิทานพื้นบ้าน

แม้ว่า วิทยาศาสตร์ สมัยใหม่จะระบุว่าฟ้าผ่าคือกระแสไฟฟ้าขนาดยักษ์ที่วิ่งผ่านอากาศ แต่ต้นกำเนิดที่แท้จริงของฟ้าผ่ายังคงเป็นคำถามใหญ่

ขณะนี้ ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติที่นำโดยมหาวิทยาลัย Penn State (สหรัฐอเมริกา) ได้เผยแพร่คำตอบ โดยเปิดเผยปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ซับซ้อนและเงียบงันซึ่งเกิดขึ้นภายในเมฆก่อนที่จะเกิดฟ้าแลบจริงๆ

ฟ้าผ่าไม่ใช่การคายประจุไฟฟ้าที่เกิดขึ้นทันที ตามการวิจัยใหม่ใน วารสาร Journal of Geophysical Research: Atmospheres

ในทางกลับกัน กระบวนการนี้เริ่มต้นด้วยรังสีคอสมิก ซึ่งเป็นอนุภาคพลังงานสูงจากอวกาศที่พุ่งชนกับชั้นบรรยากาศของโลก

เมื่อรังสีเหล่านี้ผ่านเมฆฝนฟ้าคะนอง พวกมันจะสร้างอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่เร็ว ในสนามไฟฟ้าแรงสูงของเมฆ (เกิดจากการชนกันระหว่างอนุภาคน้ำแข็งและน้ำ) อิเล็กตรอนเหล่านี้จะถูกเร่งความเร็วมากขึ้น พุ่งชนเข้ากับโมเลกุลของอากาศ เช่น ไนโตรเจนและออกซิเจน ก่อให้เกิดรังสีเอกซ์และโฟตอนพลังงานสูง

กระบวนการนี้เปรียบได้กับ "เมล็ดพืชถล่ม" ซึ่งเมล็ดพืชเริ่มต้นจะกระตุ้นให้เกิดการก่อตัวของเมล็ดพืชชุดใหม่ ซึ่งในที่สุดจะนำไปสู่การก่อตัวของฟ้าแลบ

สิ่งที่น่าทึ่งก็คือปฏิกิริยาทั้งหมดนี้เกิดขึ้นโดยไม่มีแสงหรือฟ้าร้องเลย ทำให้มนุษย์ไม่รู้ตัวจนกระทั่งฟ้าแลบจริงๆ

"นี่เป็นครั้งแรกที่เรามีแบบจำลองเชิงปริมาณเต็มรูปแบบที่อธิบายถึงการเกิดฟ้าผ่าในธรรมชาติ โดยเชื่อมโยงรังสีเอกซ์ อิเล็กตรอน และสนามไฟฟ้าในเมฆ" ศาสตราจารย์วิกเตอร์ พาสโก หัวหน้าทีมวิจัยกล่าว

เพื่อทดสอบสมมติฐาน ทีมงานได้ใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ร่วมกับข้อมูลจากโลกแห่งความเป็นจริงจากดาวเทียม เซ็นเซอร์ภาคพื้นดิน และเครื่องบินเฉพาะทาง

ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าแบบจำลองสอดคล้องกับการสังเกตการณ์ภาคสนามได้อย่างสมบูรณ์แบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการระเบิดรังสีแกมมาบนพื้นโลก ซึ่งเป็นการระเบิดรังสีที่มีพลังมากที่มักเกิดขึ้นระหว่างพายุฝนฟ้าคะนองแต่ไม่มีฟ้าร้องหรือฟ้าผ่ามาด้วย

นี่อธิบายว่าทำไมจึงเกิด "ฟ้าผ่า" โดยไม่มีแสงแฟลช เนื่องจากปฏิกิริยาเกิดขึ้นในปริมาณที่น้อยมาก บางครั้งสร้างเพียงรังสีเอกซ์อ่อนๆ ที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่าและหูของมนุษย์ไม่ได้ยิน

แบบจำลองนี้ซึ่งทีมงานเรียกว่า "Photoelectric Feedback Discharge" ได้รับการเผยแพร่ครั้งแรกในปี 2023 และได้รับการยืนยันแล้ว

การค้นพบนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้เข้าใจปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่คุ้นเคยเท่านั้น แต่ยังเปิดโอกาสให้มีการวิจัยใหม่ๆ เกี่ยวกับผลกระทบของจักรวาลต่อสภาพอากาศของโลก ตลอดจนปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคพื้นฐานและสภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้าตามธรรมชาติอีกด้วย

นี่ถือเป็นก้าวสำคัญในการก้าวไปข้างหน้า โดยมีแนวโน้มว่าจะนำไปประยุกต์ใช้ในการพยากรณ์อากาศ การเตือนภัยพิบัติ และความปลอดภัยทางการบิน

ที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/bi-an-the-ki-duoc-giai-dap-set-hinh-thanh-do-dau-20250807081406642.htm